一种高纯硼铁合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高纯硼铁合金及其制备方法，合金由硼酐、铁、煅后焦、木炭、木片、金属钕配伍后经配料、冶炼、精炼、二次浇注、精整包装制备而成，本发明专利技术的原料配伍合理，低碳硼铁合金通过合金的自然冷却产生的偏析而得到，得到的合金组成主要成分含量Nd 0.12

【技术实现步骤摘要】
一种高纯硼铁合金及其制备方法


[0001]本专利技术属于稀土型硼合金材料制备
，涉及稀土永磁材料方面的硼铁合金的替代升级，具体涉及一种高纯硼铁合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]硼铁合金是工业中重要的基础材料，特别是，硼铁非晶态磁性材料以其优异的性能广为研究，碳热法生产硼铁合金技术（Fe
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B）自从1989年在国内兴起后，得到了极大的发展和应用，已迅速发展成为重要的产业，生产的硼铁合金作为主要原料在制备钕铁硼永磁材料方面发挥着重要的作用，因而其硼铁合金的品质直接影响着下游稀土永磁材料产品的品质，如磁性能、矫顽力等等。
[0003]生产硼铁合金的方法通常有碳热法和铝热法，碳热法生产硼铁合金虽然应用较广，但缺点是杂质含量高，波动大，C含量0.05
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0.20%,Mn含量0.05
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0.15%，且B的一致性不好（C在硼铁合金中的溶解度与B含量是反相关系，B含量降低时，C的溶解度上升，因此当C作为杂质而有害时，提高B含量是有效的，但是B含量过高，虽然可以有效的抑制杂质C，但是含B的原料成本高，且B易于被氧气氧化，未还原的氧化硼残留在炉渣中造成利用率会随之降低）等，对钕铁硼磁材产品的性能有一定的制约。
[0004]因而为解决现有技术中存在的问题，在硼铁合金中引入Nd，而通过制备高纯硼铁合金使其具有高纯度的特性，成分稳定，由于硼铁合金中引入稀土元素钕（Nd含量0.12
‑
2.00%）,一方面着力可以提升B、Nd、Fe等元素间的亲和力，另一方面改善元素间金相组织，降低杂质含量，从而提升钕铁硼产品的整体性能，尤其是对提升高性能钕铁硼产品具有更为深远的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种高纯硼铁合金及其制备方法，合金由硼酐、铁、煅后焦、木炭、木片、金属钕配伍后经配料、冶炼、精炼、二次浇注、精整包装制备而成，本专利技术的原料配伍合理，低碳硼铁合金通过合金的自然冷却产生的偏析而得到，得到的合金组成主要成分含量Nd 0.12
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2%、B 19
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22%、Fe 77
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79%；本专利技术的制备方法简单，过程易于控制，能耗低，合金中引入Nd后，提高了元素间的亲和力，改善了元素间金相组织，降低杂质含量。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种高纯硼铁合金，其特征在于，由如下重量份数的组分冶炼而成：硼酐 300份、铁 300
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320份、煅后焦 40
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45份、木炭 7
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10份、木片500
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600份、金属钕 10
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15份。
[0007]进一步的，所述硼酐的粒径为10
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50mm, 铁的粒径为10
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120mm，煅后焦的粒径为10
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25mm、木炭的粒径为10
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100mm、木片的粒径为10
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80mm、金属钕的粒径为1
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10mm。
[0008]本专利技术还公开了一种高纯硼铁合金的制备方法，按照如下的步骤顺序制备而成：S1、配料
将各种原料分别装入料斗，输入配料数据，根据使用量，通过皮带运输到炉上的料仓，自动称量；S2、冶炼将上述步骤称重的物料加至矿热炉中，冶炼8h，得冶炼后的高温熔融液；S3、吹氧精炼将步骤S2的高温熔融液通过真空引流入精炼炉中，将空气通过布气抽液装置通入到精炼炉内，采用底吹工艺，按照高温熔融液的流速2.2L/s，精炼10
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30min，自然冷却；S4、二次浇注步骤S3液体温度降至1500℃以下时，对浇铸模具进行抽真空，精炼炉内的液体通过布气抽液装置进入到浇铸模具内，开始浇注，并得到铸锭；S5、精整包装对铸锭进行取样，根据碳含量的不同，通过精整分层切割装置对铸锭进行切割分层；S6、分层完毕后，进行分类包装，得最终的高纯硼铁合金。
[0009]进一步的，所述布气抽液装置包括设置于精炼炉上方的安装座，于所述安装座上活动连接有连接管，所述连接管的一端沿精炼炉的轴线伸入精炼炉内并与布气单元活动连接，连接管的另一端与导通单元转动连接，于安装座上设置有用于驱动连接管转动的驱动单元，且安装座上还设置有升降件A，所述升降件A的输出端与导通单元连接。
[0010]进一步的，所述布气单元包括大径端朝下且具有分配腔的锥形罩壳，于所述锥形罩壳的上端转动连接有连接座，所述连接座通过竖直设置的连接杆与安装座连接，于锥形罩壳的外周面上构造有多个旋流喷气嘴，各所述旋流喷气嘴倾斜向上延伸，且由旋流喷气嘴而出的气体的旋流方向一致，于所述连接管的下部开设有导通孔；当连接管的下部伸入至分配腔内时，导通孔将连接管和分配腔连通，当连接管的下部伸至精炼炉的炉底时，导通孔将精炼炉和连接管连通。
[0011]进一步的，所述分配腔的下端通过锥形罩壳的底端与精炼炉连通，于锥形罩壳的下端构造有多个旋流叶片，这些旋流叶片沿锥形罩壳的周向均匀设置，且各旋流叶片由锥形罩壳的内部延伸出锥形罩壳，于锥形罩壳内且位于锥形罩壳的底部处同轴设置有过滤网筒，所述过滤网筒的外壁与各旋流叶片连接，过滤网筒的下端伸出锥形罩壳并与精炼炉的底壁接触。
[0012]进一步的，所述连接管包括下端伸入精炼炉的管体，于所述管体的上端构造有横截面为正多边形的转接管；所述导通单元包括连通有连接接头A和连接接头B的导通管，于所述连接接头A和连接接头B上分别安装有控制阀A和控制阀B，于导通管上构造有连接板，所述连接板与升降件A的输出端连接，所述导通管的下端与转接管的上端转动连接；所述驱动单元包括安装于安装座上的驱动电机，于所述驱动电机的输出轴上同轴装配有传动轮A，于所述转接管外活动套装有传动轮B，所述传动轮B转动连接于安装座上，且所述传动轮A和传动轮B通过传动链传动连接。
[0013]进一步的，所述精整分层切割装置包括转动安装于分割箱内的夹持架，且夹持架与构造于分割箱下方的角度调整机构A传动连接，铸锭夹持于夹持架上，于所述分割箱内安装有多线式切割机构。
[0014]进一步的，所述夹持架包括转动连接于分割箱底部的圆盘形的底座，于所述底座上相对设置有两个连接臂，各所述连接臂的下端与底座铰接，连接臂的上端连接有夹持板，一横截面为矩形的控制杆沿竖直方向穿过底座并伸入到分割箱内，于控制杆上铰接有两根铰接杆，各所述铰接杆远离控制杆的一端与相对应的连接臂铰接，控制杆的下端与设置于分割箱下方的升降件B的输出端连接；所述角度调整机构A包括同轴安装于底座下端面上的传动齿轮B，于分割箱的下方设置有正反转电机，所述正反转电机的输出轴上同轴装配有传动齿轮A。
[0015]进一步的，所述多线式切割机构包括两个相对设置的调整架，各所述调整架包括横向导轨和与横向导轨连接的竖向导轨，于所述竖向导轨上装配有直线滑台A，所述直线滑台A与分割箱的相对应内壁连接，于横向导轨上装配有直线滑台B，于所述直线滑台B上安装有角度调整机构B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯硼铁合金，其特征在于，由如下重量份数的组分冶炼而成：硼酐 300份、铁 300
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320份、煅后焦 40
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45份、木炭 7
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10份、木片500
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600份、金属钕 10
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15份。2.根据权利要求1所述的一种高纯硼铁合金，其特征在于，所述硼酐的粒径为10
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50mm, 铁的粒径为10
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120mm，煅后焦的粒径为10
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25mm、木炭的粒径为10
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100mm、木片的粒径为10
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80mm、金属钕的粒径为1
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10mm。3.根据权利要求1或2所述的一种高纯硼铁合金的制备方法，其特征在于，按照如下的步骤顺序制备而成：S1、配料将各种原料分别装入料斗，输入配料数据，根据使用量，通过皮带运输到炉上的料仓，自动称量；S2、冶炼将上述步骤称重的物料加至矿热炉中，冶炼8h，得冶炼后的高温熔融液；S3、吹氧精炼将步骤S2的高温熔融液通过真空引流入精炼炉中，将空气通过布气抽液装置通入到精炼炉内，采用底吹工艺，按照高温熔融液的流速2.2L/s，精炼10
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30min，自然冷却；S4、二次浇注步骤S3液体温度降至1500℃以下时，对浇铸模具进行抽真空，精炼炉内的液体通过布气抽液装置进入到浇铸模具内，开始浇注，并得到铸锭；S5、精整包装对铸锭进行取样，根据碳含量的不同，通过精整分层切割装置对铸锭进行切割分层；S6、分层完毕后，进行分类包装，得最终的高纯硼铁合金。4.根据权利要求3所述的一种高纯硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述布气抽液装置包括设置于精炼炉上方的安装座，于所述安装座上活动连接有连接管，所述连接管的一端沿精炼炉的轴线伸入精炼炉内并与布气单元活动连接，连接管的另一端与导通单元转动连接，于安装座上设置有用于驱动连接管转动的驱动单元，且安装座上还设置有升降件A，所述升降件A的输出端与导通单元连接。5.根据权利要求4所述的一种高纯硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述布气单元包括大径端朝下且具有分配腔的锥形罩壳，于所述锥形罩壳的上端转动连接有连接座，所述连接座通过竖直设置的连接杆与安装座连接，于锥形罩壳的外周面上构造有多个旋流喷气嘴，各所述旋流喷气嘴倾斜向上延伸，且由旋流喷气嘴而出的气体的旋流方向一致，于所述连接管的下部开设有导通孔；当连接管的下部伸入至分配腔内时，导通孔将连接管和分配腔连通，当连接管的下部伸至精炼炉的炉底时，导通孔将精炼炉和连接管连通。6.根据权利要求5所述的一种高纯硼铁合金的制备方法，其特征在于：所述分配腔的下端通过锥形罩壳的底端与精炼炉连通，于...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘旭波，杨长明，郭向喜，
申请(专利权)人：内蒙古永磊材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：